【文章內容簡介】 的校正與綜合 48 滯后超前校正電路的 Bode圖： 3?1? 2? 4?2020/9/16 第六章控制系統的校正與綜合 49 試確定校正裝置，使系統滿足下列指標： ， ， 例 63 一系統的開環(huán)傳遞函數為 1170? ?3. 。當 時 ， 諧 波 輸 入 穩(wěn) 態(tài) 誤 差 小 于100vK ?? ? 45c?? ??? ? ? ? ? ?/ 1 0 1 / 1 0 0 1kk KWs s s s? ??c?4. 60 dB/ dec 。在 之 前 不 允 許 出 現 斜 率5 . 6 0 Hz 1 。250對 的 干 擾 信 號 ， 在 輸 出 段 被 衰 減2020/9/16 第六章控制系統的校正與綜合 50 解： (1)根據穩(wěn)態(tài)速度誤差系數 的要求，可得 ? ? ? ? ? ?100/ 1 0 1 1 0 0 1kWs s s s? ??初步設計 后系統開環(huán)傳遞函數 為 ? ? ? ? ? ?00l im l im 1 0 0/ 1 0 1 / 1 0 0 1kvk ss sKK s W s s s s??? ? ???100kK ?所 以（ 2）繪制校正前系統的 Bode圖 2020/9/16 第六章控制系統的校正與綜合 51 1 10 100 20 1000 0db 20db 40db 20db 40db L(ω) ω 1 ? ? ? ? ? ?100/ 1 0 1 1 0 0 1kWs s s s? ??A 2 3 2020/9/16 第六章控制系統的校正與綜合 52 （ 3）對系統進行分析，選擇適當的校正方法。 ：諧 波 sin 輸 入 時 ， 穩(wěn) 態(tài) 誤 差 為ω t ? ? ? ? ? ? ? ? 221 s in1 rKE S X S L tW S s ?? ?? ? ???? ? 1,jtrX j e ?? ??? ?11KWj??? ，由 B o d e 圖 可 知 ，當 時? ?? ?? ?? ? ? ?111 1 170rKKE j X jWjAWj???????? ? ?? ? ? ?7 0 2 0 l o g 7 0 3 6 .9A L d B??? ? ? ?不能用終值定理！ 2020/9/16 第六章控制系統的校正與綜合 53 1 10 100 20 1000 0db 20db 40db 20db 40db L(ω) ω 1 ? ? ? ? ? ?100/ 1 0 1 1 0 0 1kWs s s s? ??A 2 3 禁區(qū)！ 2020/9/16 第六章控制系統的校正與綜合 54 ? ? 1 ,250A ? ?2 2 60 377f? ? ?? ? ? ? 時 ，由高頻抗干擾要求 : ? ? ? ? 12 0 l o g 2 0 l o g 4 8250L A d B??? ? ? ?因此，只能采用滯后超前校正，改造中頻段特性。 2020/9/16 第六章控制系統的校正與綜合 55 1 10 100 20 1000 0db 20db 40db 20db 40db L(ω) ω 1 ? ? ? ? ? ?100/ 1 0 1 1 0 0 1kWs s s s? ??A 2 3 禁區(qū)！ 377 禁區(qū)！ 60db 2020/9/16 第六章控制系統的校正與綜合 56 ? ? ? ? ? ?? ? ? ?321411100/ 10 1 10 0 111k k cW s W s W ssss s s ss????? ??????? ????? ? ? ???? ? ? ? ???? ? ? ?? ? ? ?：采 用 后 引 前 校 正 后 系 函滯 統 開 環(huán) 傳 為2020/9/16 第六章控制系統的校正與綜合 57 1 10 100 20 1000 0db 20db 40db 20db 40db L(ω) ω 1 ? ? ? ? ? ?100/ 1 0 1 1 0 0 1kWs s s s? ??A 2 3 377 ? ? 32141111cssWsss?????????? ????? ? ? ??? ? ? ???? ? ? ?? ? ? ?ω1 ω2 ω3 ω4 2020/9/16 第六章控制系統的校正與綜合 58 (4) 確定校正裝置參數： 控制器最簡單實現、系統最簡單的原則來設計控制器 。 校正后應以－ 1斜率穿越零分貝線， 太小，會 進入禁區(qū)；太大，中頻段太窄，因此選 1 1? ?? ?? ? ? ?32411100/ 10 1 10 0 11 11kssWsss s s s????????? ????? ? ? ????? ? ? ? ?? ??? ???? ??1?3 10? ? 。2020/9/16 第六章控制系統的校正與綜合 59 ? ?? ?24100 1100 1 1 11ksWsssss?????????? ?????? ? ??????? ??1 10 100 ω39。c 1000 0db 20db 40db 20db 40db L(ω) ω 1 ? ? ? ? ? ?100/ 1 0 1 1 0 0 1kWs s s s? ??A 2 3 377 ? ? 32141111cssWsss?????????? ????? ? ? ??? ? ? ???? ? ? ?? ? ? ?ω1 ω2 ω3 ω4 環(huán)節(jié)串聯，對數特性疊加！ 2020/9/16 第六章控制系統的校正與綜合 60 中頻段選擇 2/1/2特性，具有如下特性： ? ? 21001ccccA???????? ???＝ 1 （ 4 ）24??，確 定? ?12cc? ? ? ? ?? 。 時 ， 相 位 裕 量 最 大24 c? ? ?? ? （ 1 ）21 ? ? ? ?? ＝ （ 2 ）43? ? ? ?? ＝ 10 （ 3 ）123415 .6105 6 .21 7 .8c?????????? ?? ?? ?24100 1100 1 1 11ksWsssss?????????? ?????? ? ??????? ??2020/9/16 第六章控制系統的校正與綜合 61 滯后 引前校正裝置的傳函為： ? ? ? ?? ? ? ?? ?/ 5 . 6 1 / 1 0 11 / 5 6 . 2 1c ssWs ss??? ??校正后系統開環(huán)傳函為： ? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ?? ? ? ? ? ?100 / 1 / 10 1/ 10 1 / 100 1 1 / 1100 / 11 / 100 1 / 1K K cW s W s W ssss s s s sss s s s? ????? ? ? ???? ? ?2020/9/16 第六章控制系統的校正與綜合 62 （ 5）校驗 ? ? ? ?? ? ? ? ? ?1 0 0 / 5 . 6 11 / 1 0 0 1 / 5 6 . 2 1K sWs s s s s?? ? ? ? ?校正后系統開環(huán)傳函為： 系統相位裕量為： ? ?17 .8 17 .818 0 90 a r c t a n a r c t a n5. 6 117 .8 17 .8 r c ta n a r c ta n10 0 56 .2 3 45c???? ? ? ? ? ? ???? ? ?2020/9/16 第六章控制系統的校正與綜合 63 反饋（并聯）校正 校正前 ? ? ? ?? ? 1K Cs KWS R s T s?? ?校正后 ? ?? ? 11 ??????? sTKKKTsKsRsCh11 hTTKK? ? ?11 hKKKK? ? ?式中 一、反饋校正的功能： ? ? ? ?/1 tTc t K e ?????單位階越響應 2020/9/16 第六章控制系統的校正與綜合 64 2020/9/16 第六章控制系統的校正與綜合 65 2020/9/16 第六章控制系統的校正與綜合 66 2020/9/16 第六章控制系統的校正與綜合 67 2020/9/16 第六章控制系統的校正與綜合 68 2020/9/16 第六章控制系統的校正與綜合 69 2020/9/16 第六章控制系統的校正與綜合 70 說明： 從上圖中可以很清楚地看到反饋后系統的 帶寬 得到 擴展 ，系統的 響應速度加快 ；對 改善 系統的 動態(tài)性能 有利。這是在反饋校正中常用的一種方法。 校正前后系統的對數幅頻特性如下圖所示 : c b st??? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? 1K Cs KWS R s T s?? ?? ? 1K KWs Ts? ? ? ?2020/9/16 第六章控制系統的校正與綜合 71 結論： 比例反饋可減弱其包圍環(huán)節(jié)的慣性，由慣性 影響的動態(tài)特性得到改善，提高系統響應速 度。 系統放大倍數同時減小，這就是平常所說的 以犧牲放大倍數來換取動態(tài)性能的改善。但 是放大倍數的減少可以通過提高串接在系統 中的放大環(huán)節(jié)增益來補償。 2020/9/16 第六章控制系統的校正與綜合 72 2. 正反饋 校正后 ? ?? ? hKKKsRsC?? 1當 趨于 1時，校正后系統的放大倍數將遠大于原來的值。這正是正饋所獨具的特點之一。 hKK結論 : 正反饋可以提高系統的放大倍數。 2020/9/16 第六章控制系統的校正與綜合 73 校正前 校正后 ? ?? ?2222nnnCsR s s s??? ?? ??? ?? ? ? ? 22222 nntn